eksplozivnoj atmosferi Fizikalna svojstva eksplozije Uvjeti nastanka eksplozije eksplozivna smjesa temperature energija uzročnik paljenja brzina kretanja uzročnika (molekule) temperatura v brzina predaje toplinske energije uzročnika paljenja eksplozivnoj atmosferi zagrijavanje brzina odvođenja toplinske energije eksplozivnom atmosferom hlađenje ulančavanje prigušenje ulančavanja ako je moguć lančani proces eksplozija ako je nema lančanog procesa nema eksplozije
brzina predaje toplinske energije (topline) atmosferi prema kinetičkoj teoriji plinova potrebna aktivirajuća kinetička energija (energija zapaljenja) da se u mediju pokrene lančani proces V - reakcijski volumen atmosfere Q - toplinska energija po jedinici volumena V k - konstanta ovisna o svojstvu atmosfere E - kritična aktivirajuća energija R - plinska konstanta T - temperatura uzročnika minimalna temperatura paljenja (uz maks. energiju) s T zbog broja sudara minimalna energija paljenja (pri maks. temp.- el. luk) temperatura uzročnika nema lančane reakcije nastaje lančana reakcija
brzina predaje topline ovisi o aktivirajućoj kinetičkoj energiji temperatura uzročnika T1 brzina predaje topline ovisi o aktivirajućoj kinetičkoj energiji pri istoj temperaturi brzina > za < aktivirajuću kinetičku energiju temperatura smjese brzina odvođenja topline (smjesom) brže odvođenje teže paljenje određuje intenzitet odvođenja k2 - konstanta (karakterizira odvođenje topline smjesom) T - temperatura uzročnika To - temperatura eksplozivne smjese sporije odvođenje lakše paljenje
mogućnost pojave inicijalnog paljenja karakteristika predaje topline smjesi karakteristike odvođenja topline smjesom nema paljenja TOI - paljenje za TU < TA i TU > TC TOII - paljenje uvjek osim možda ne za TU = TB TOIII - na paljenje ne utjeće odvođenje topline (visoka temperatura smjese) - paljenje uvjek uz temperature smjesa (okoline) TO granične temperature uzročnika TU
temperatura potrebno topline brzina strujanja potrebno topline (bolje odvođenje topline)
Toplina oslobođena eksplozijom plin + O2 (EKSPLOZIJA) = spoj s kisikom + ostatak + toplina metana i zraka CH4 + 202 = CO2 + 2H20 + 800,9 kJ/mol qst za stehiometrijske smjese heksana i zraka 2C6H14 + 1902 = 12C02 +14H20 +12.259,8 kJ/mol za donju granicu eksplozivnosti za gornju granicu eksplozivnosti qst - oslobođena toplina stehiometrijskom smjesom Yd - % (vol) donje granice eksplozivnosti Ys - % (vol) stehiometrijske smjese
Temperatura eksplozije prirast temperature zbog utrošene topline temperature 1500 do 2500 °C
Tlak eksplozije za stehiometrijske smjese za eksploziju u zatvorenom prostoru vrijedi psV = RTs za smjesu prije eksplozije peV = RTe za eksplodiranu smjesu uz promijenu volumena (dilacija) imamo nadtlak eksplozije standardno PEX građeni uređaji - srednja specifična toplina uz stalan V za raspon temperatura od Ts do Te - toplina utrošena na povišenje temperature od Ts do Te - 25°C posebno građeni i ispitani uređaji
za nestehiometrijske smjese za Yx < Ys k-ovi ovisni o koncentraciji obzirom na stehiometrijsku smjesu za Yx > Ys
( ) vremenska promjena tlaka eksplozije 1 od 2 ps - brizanca titranje uvjetuje oblik i volumen prostora
peu - izaziva udarno dinamičko naprezanje kod titranja σd ps - izaziva dinamičko naprezanje bez titranja σs POVEČANA NAPREZANJA STIJENKI KUĆIŠTA IZAZVANA TITRANJEM DINAMIČKOG UDARNOG TLAKA EKSPLOZIJE
Povećani tlak eksplozije (pretkompresija) ps tlak povećava gustoću smjese ps - poćetni tlak smjese (mbar) 1 - referentna temperatura (20 °C) 2 - temperatura smjese °C p’e - tlak eksplozije bez povećanja gustoče pe - tlak eksplozije uz povećanu gustoču
temperatura luka povećava gustoću smjese za TKS do 0,1s povećanje 10-20%